蛋白质合成机器核糖体在核仁中完成组装。本研究发现Rcl1通过调控核糖体RNA(rRNA)前体在A1位点的切割来保证18S rRNA的精准加工和核糖体组装。该成果加深了人们对核糖体组装这个基础生物学过程的认识。
In eukaryotes, ribosome, the machinery for protein biosynthesis, is assembled in the nucleolus. Our research demonstrates that nucleolar protein Rcl1 is essential for precise cleavage of pre-rRNA at the A1-site to produce the mature 18S rRNA for ribosome assembly. This find advances our understanding of ribosome biogenesis, a basic biological process.
项目负责人:彭金荣,教授,博士生导师,获聘教育部长江特聘教授(2008年),获国家基金委杰出青年基金资助(2008年),教育部创新团队带头人,国家自然科学基金委生命科学部第五届专家咨询委员会委员。
团队成员:本项目由彭金荣教授的博士生祝琴芳和陶博翔共同完成。团队罗丽健和胡敏杰为共同通讯作者。
研究团队介绍:彭金荣教授领导的团队过去20年以来聚焦于利用分子遗传学、细胞生物学、生物化学及功能基因组学等方法,以斑马鱼为模式动物研究消化腺和消化道早期发育的分子机理,发现数个SSU复合体成员(核仁蛋白)通过调控核糖体组装以及细胞周期来调控消化腺和消化道早期发育,在该领域取得了国际领先的系列研究成果。以通讯或第一作者(含共同)在Nature、Science、Genes & Development、Nucleic Acids Research、Cell Research、PLoS Biology等期刊发表高水平原创性论文近70篇。
核糖体是蛋白质生物合成机器,由大亚基和小亚基组成。在真核细胞中,大亚基含约50种核糖体蛋白质以及5S,5.8S和28S 三种rRNA,小亚基含约33种核糖体蛋白质和18S rRNA。核糖体的基础结构骨架由rRNA决定。众多研究发现核糖体异常将导致一类被称之为‘核糖体疾病’的病症。因此,研究rRNA加工成熟不仅在细胞生物学领域具有普遍意义,对于人类健康也十分重要。
本研究成果首次揭示了斑马鱼18S rRNA加工成熟的精确酶切位点,并首次发现核仁蛋白Rcl1是斑马鱼消化器官发育所必需、Rcl1的缺失影响pre-rRNA在A1位点的加工过程、Rcl1的缺失导致一系列核糖体生物合成基因表达上调。
本成果开拓了从多细胞动物个体水平上对18S rRNA的加工过程研究,精确定位pre-rRNA加工的酶切位点,为18s rRNA加工过程的研究奠定了新的基础。并通过Rcl1的研究结果证实18s rRNA加工过程在酵母、斑马鱼、鼠、人中的保守性,使得斑马鱼的研究结果更具有普遍科学意义。此外,该成果将对核糖体相关疾病的诊治提供理论指导。
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